Daily Arxiv

전 세계에서 발간되는 인공지능 관련 논문을 정리하는 페이지 입니다.
본 페이지는 Google Gemini를 활용해 요약 정리하며, 비영리로 운영 됩니다.
논문에 대한 저작권은 저자 및 해당 기관에 있으며, 공유 시 출처만 명기하면 됩니다.

Neural Encoding and Decoding at Scale

Created by
  • Haebom

저자

Yizi Zhang, Yanchen Wang, Mehdi Azabou, Alexandre Andre, Zixuan Wang, Hanrui Lyu, The International Brain Laboratory, Eva Dyer, Liam Paninski, Cole Hurwitz

개요

본 논문은 신경 활동과 행동 간의 상호 작용을 포착하기 위해 다중 동물 모델을 활용한 새로운 접근 방식인 NEDS(Neural Encoding and Decoding at Scale)를 제시합니다. 기존의 대규모 모델들이 신경 활동과 행동 간의 단방향 관계 예측에만 집중하는 것과 달리, NEDS는 신경 암호화와 복호화를 동시에 수행하는 다중 모드, 다중 작업 모델입니다. 핵심은 신경, 행동, 모달리티 내부, 그리고 모달리티 간 마스킹을 번갈아 수행하는 새로운 다중 작업 마스킹 전략입니다. IBL(International Brain Laboratory) 반복 사이트 데이터셋을 사용하여 사전 학습되었으며, 83마리의 동물을 대상으로 동일한 시각적 의사결정 과제를 수행하는 실험 결과를 바탕으로 다른 대규모 모델들에 비해 우수한 성능을 보였습니다. 흥미롭게도, NEDS의 학습된 임베딩은 뇌 영역을 예측하는 능력을 보여주었습니다. 이는 뇌의 기초 모델을 향한 진전으로, 신경 활동과 행동 간의 원활한 변환을 가능하게 합니다.

시사점, 한계점

시사점:
신경 활동과 행동 간의 양방향 관계를 동시에 모델링하는 새로운 접근 방식 제시.
다중 작업 마스킹 전략을 통해 기존 모델보다 향상된 성능 달성.
다중 동물 데이터를 활용한 사전 학습 및 새로운 동물에 대한 미세 조정을 통해 일반화 성능 향상.
학습된 임베딩이 뇌 영역 예측에 활용될 수 있는 잠재력 제시.
뇌의 기초 모델 개발을 위한 중요한 발걸음.
한계점:
IBL 데이터셋에 대한 의존성. 다른 데이터셋으로의 일반화 가능성에 대한 추가 연구 필요.
모델의 복잡성과 계산 비용. 더욱 효율적인 알고리즘 개발 필요.
생물학적 메커니즘에 대한 명확한 설명 부족. 학습된 임베딩의 신경 생물학적 해석에 대한 추가 연구 필요.
👍